전원 케이블

전원 케이블은 1개 이상의 전기 도체로 구성된 케이블로, 일반적으로 전체 피복과 함께 고정됩니다.이 어셈블리는 전력 전송에 사용됩니다.전원 케이블은 건물 내에 영구 배선으로 설치되거나, 지면에 묻히거나, 오버헤드 또는 노출될 수 있습니다.열가소성 플라스틱 피복 내부에 번들되어 건물 내부에서 연결되도록 설계된 전원 케이블을 NM-B(비금속 피복 건물 케이블)라고 합니다.

플렉시블 전원 케이블은 휴대용 기기, 모바일 도구 및 기계에 사용됩니다.

역사

1882년 토마스 에디슨에 의해 뉴욕에서 개발된 최초의 배전 시스템은 구리 막대를 사용했고, 주트로 싸여 ^[1]역청 화합물로 채워진 단단한 파이프에 놓였다.가황고무는 1844년 찰스 굿이어에 의해 특허를 받았지만, 1880년대 조명 ^[2]회로에 사용되기 전까지는 케이블 절연에 적용되지 않았다.고무 절연 케이블은 1897년 나이아가라 폭포 전력 프로젝트를 위해 설치된 11,000볼트 회로에 사용되었습니다.

대량으로 종이 절연된 중전압 케이블은 1895년에 상업적으로 실용화되었습니다.제2차 세계대전 중에는 여러 종류의 합성 고무와 폴리에틸렌 단열재를 ^[3]케이블에 적용했다.

북미의 일반적인 주거 및 사무실 건축에는 다음과 같은 여러 기술이 적용되어 있습니다.

• 초기 베어 와이어 및 천으로 덮인 와이어에 스테이플 설치
• 노브 및 튜브 배선, 1880년대-1930년대, 아스팔트 포화 천 또는 이후 고무 절연 사용
• 범용 상표 "BX"로 알려진 장갑 케이블 - 천으로 덮인 고무 절연 도체^[4] 2개가 있는 유연한 강철 칼집 - 1906년에 도입되었지만 개방형 단일 도체보다 더 비쌉니다.
• 직물 면직물(통상 타르 함침), 왁스 페이퍼 필러로 된 재킷이 있는 고무 절연 전선 - 1922년 도입
• Romex®^{[citation needed]}와 같은 브랜드에서 생산된 최신 2선 또는 3선+접지 PVC 절연 케이블(예: NM-B)
• 알루미늄 와이어는 1960년대와 1970년대에 구리 대신 값싼 대체품으로 사용되었고 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다. 그러나 이것은 부식, 부드러움 및 ^[5]연결부의 포복성 때문에 적절한 설치 없이는 안전하지 않은 것으로 간주됩니다.
• 석면은 1920년대부터 1970년대까지 일부 천 와이어에서 절연체(전기)로 사용되었지만 건강상의 위험으로 인해 사용이 중단되었습니다.
• Teck 케이블, PVC 피복 외장 케이블

건설

최신 전원 케이블은 다양한 크기, 재료 및 유형이 있으며,^[6] 각각 용도에 맞게 조정되었습니다.대형 단일 절연 도체는 ^[7]업계에서는 전원 케이블이라고도 합니다.

케이블은 컨덕터, 절연재, 보호재킷의 3가지 주요 컴포넌트로 구성됩니다.개별 케이블의 구성은 용도에 따라 다릅니다.구조와 재료는 세 가지 주요 요인에 의해 결정됩니다.

• 절연 두께를 결정하는 작동 전압
• 도체의 단면 크기를 결정하는 통전 용량
• 온도, 물, 화학 물질 또는 햇빛 노출, 기계적 영향 등의 환경 조건에 따라 외부 케이블 재킷의 형태와 구성이 결정됩니다.

직접 매설용 또는 노출된 설치용 케이블에는 케이블 주위에 나선형으로 감긴 와이어 형태의 금속 갑옷 또는 파형 테이프가 포함될 수 있습니다.갑옷은 강철 또는 알루미늄으로 제작될 수 있으며, 접지에 연결되더라도 정상 작동 중에 전류를 흐르도록 설계되어 있지 않습니다.전선관이나 케이블트레이를 포함한 레이스웨이에 전원 케이블이 설치되어 있는 경우가 있습니다.이러한 케이블은 1개 이상의 도체를 포함할 수 있습니다.건물 내부에서 사용하는 경우, 비금속 피복 건물 케이블(NM-B)은 열에 강한 열가소성 절연 피복 내부에 2개 이상의 와이어 도체(및 접지 도체)로 구성됩니다.장갑 건물 케이블보다 가볍고 다루기 쉬우며 ^[8]피복 작업도 용이하다는 장점이 있습니다.

전원 케이블은 연선 구리 또는 알루미늄 도체를 사용합니다.단, 소형 전원 케이블은 최대 1/0 크기의 고체 도체를 사용할 수 있습니다(동선 및 케이블에 대한 자세한 내용은 "동선"을 참조하십시오).케이블에는 회로 중립 또는 접지(접지) 접속에 사용되는 절연되지 않은 도체가 포함될 수 있습니다.접지 도체는 감전으로부터 보호하기 위해 기기의 인클로저/섀시를 접지에 연결합니다.이러한 비절연 버전은 베어 컨덕터 또는 주석 도금 베어 컨덕터라고 알려져 있습니다.전체 어셈블리는 둥글거나 평평할 수 있습니다.비전도성 필러 스트랜드가 그 형태를 유지하기 위해 어셈블리에 첨가되어도 좋다.필러 재료는 용도에 필요한 경우 비 하이드로스코픽 버전으로 제작할 수 있습니다.

오버헤드 어플리케이션용 특수 용도 전원 케이블은 고강도 합금, ACSR 또는 알루모웰드 메신저에 결합되어 있는 경우가 많습니다.이 케이블은 안테나 케이블 또는 사전 조립 안테나 케이블(PAC)이라고 불립니다.PAC은 재킷 없이 주문할 수 있지만, 최근에는 고분자 재킷을 공급하는 데 드는 추가 비용이 낮기 때문에 이러한 주문은 더 이상 흔하지 않습니다.수직 적용의 경우 케이블은 재킷, 스틸 또는 케블라 위에 갑옷 와이어를 포함할 수 있습니다.케이블의 중량을 지지하기 위해 갑옷 와이어는 정기적으로 지지판에 부착됩니다.건물, 타워 또는 구조물의 각 층에 지지판을 포함할 수 있다.이 케이블은 외장 라이저 케이블이라고 불립니다.짧은 수직 천이(약 30~150피트)의 경우, 비장전 케이블을 바스켓(Kellum) 그립 또는 특별히 설계된 덕트 플러그와 함께 사용할 수 있습니다.

케이블 재킷의 재료 사양에서는 종종 물, 기름, 햇빛, 지하 조건, 화학 증기, 충격, 화재 또는 고온에 대한 내성을 고려합니다.원자력 산업 용도에서는 케이블에 전리방사선 내성을 위한 특별한 요건이 있을 수 있습니다.운송 애플리케이션용 케이블 재료는 연소 시 대량의 연기가 발생하지 않도록 지정할 수 있습니다(저연무 할로겐).직접 매립을 위한 케이블은 백필 또는 파입에 의한 손상을 고려해야 합니다.HDPE 또는 폴리프로필렌 재킷이 일반적입니다.지하철(지하 금고)을 위한 케이블은 기름, 내화성 또는 낮은 연기로 간주할 수 있다.현재 전체 납 피복을 사용하는 케이블은 거의 없습니다.그러나 일부 유틸리티는 배전 회로에 종이 절연 납 덮개 케이블을 설치할 수 있습니다.전송 케이블 또는 해저 케이블은 납 피복을 사용할 가능성이 높습니다.그러나 납은 감소하여 현재 그러한 품목을 생산하는 제조업체는 거의 없습니다.케이블이 기계적 손상에 노출된 곳(산업 현장)에서 배선되어야 할 경우 유연한 강철 테이프 또는 와이어 아머로 보호할 수 있으며 방수 재킷으로 덮을 수도 있습니다.

하이브리드 케이블은 제어신호용 도체를 포함할 수도 있고 데이터용 광섬유를 포함할 수도 있다.

더 높은 전압

도체 간에 2,000V 이상의 전압으로 작동하는 회로의 경우, 전도성 실드가 도체의 절연체를 감싸게 됩니다.이것에 의해, 케이블 절연의 전기적 부하가 균등해집니다.이 기술은 1916년 ^[9]마틴 호흐슈타터에 의해 특허를 받았으며, 방패는 때때로 호흐슈타터 방패라고 불린다.반전도성("세미콘") 절연 차폐 외에도 도체 차폐가 있습니다.도체 실드는 반전도성 또는 비전도성일 수 있다.단, 비전도성 도체 실드를 생산하는 케이블 회사는 한 곳뿐입니다.도체 실드의 용도는 절연 실드와 유사합니다. 즉, 보이드 필러 및 전압 응력 이퀄라이저입니다.

부유 전압을 배출하기 위해 금속 실드가 "세미콘" 위에 배치됩니다.이 차폐는 절연체 외부의 전압을 0(또는 적어도 OSHA 한계치인 50V)까지 끌어내림으로써 케이블을 "안전하게" 하기 위한 것입니다.이 금속 실드는 얇은 구리 테이프, 동심원 배수 와이어, 플랫 스트랩, 납 피복 또는 기타 디자인으로 구성됩니다.케이블의 금속 실드는 케이블의 양단에서 접지되어 있으며, 고장 시 전압 상승이 위험할 경우 케이블의 길이를 따라 위치할 수 있습니다.멀티포인트 접지는 케이블 실드를 접지하는 가장 일반적인 방법입니다.일부 특수 용도에서는 회로의 정상 작동 중에 순환 전류를 제한하기 위해 차폐 파단이 필요합니다.실드 파손이 있는 회로는 싱글포인트 또는 멀티포인트 접지일 수 있습니다.특수 엔지니어링 상황에서는 교차 접합이 필요할 수 있습니다.

액체 또는 가스 충전 케이블은 오늘날에도 여전히 분배 및 전송 시스템에 사용되고 있습니다.10kV 이상의 케이블은 오일 및 종이로 절연할 수 있으며 강관, 반강성 알루미늄 또는 납 피복으로 배선한다.전압이 높을 경우 케이블 절연체 내에서 부분 방전을 허용하는 공동 형성을 방지하기 위해 오일을 가압 상태로 유지할 수 있습니다.

액체 충전 케이블은 정전이 거의 또는 전혀 없이 매우 긴 사용 수명을 가진 것으로 알려져 있습니다.유감스럽게도 토양과 수역에 대한 기름 누출은 심각한 우려 사항이며, 필요한 펌프장의 선단을 유지하는 것은 대부분의 전력회사의 O+M 예산에 큰 도움이 됩니다.파이프형 케이블은 수명이 짧지만 수명이 다하면 고체 절연 회로로 변환되는 경우가 많습니다.

최신 고전압 케이블은 절연용 XLPE를 포함한 폴리에틸렌 또는 기타 폴리머를 사용합니다.접합 및 종단에는 특별한 기술이 필요합니다(고전압 케이블 참조).

케이블의 유연성(스트랜딩 클래스)

모든 전기 케이블은 어느 정도 유연하기 때문에 릴, 드럼 또는 핸드코일에 감겨 설치 장소로 운반할 수 있습니다.최소 굽힘 반경에 직접 영향을 미치기 때문에 유연성은 케이블의 적절한 가닥 클래스를 결정하는 데 중요한 요소입니다.전원 케이블은 일반적으로 클래스 A, B, 또는 C를 배선하고 있습니다.이러한 클래스에서는, 일반적으로 케이블이 방해받지 않는 최종 설치 위치로 케이블을 트레이닝 할 수 있습니다.클래스 A, B 및 C는 특히 케이블을 뽑을 때 내구성이 향상되어 일반적으로 저렴합니다.일반적으로 전력회사는 프라이머리 전압 및 세컨더리 전압 어플리케이션용으로 클래스B의 케이블 배선을 주문합니다.유연성이 문제가 되지 않고 저비용과 차수가 우선되는 경우에는 고체도체 중압케이블을 사용할 수 있다.

케이블의 반복적인 이동이 필요한 어플리케이션(예를 들어 휴대용 기기의 경우)에는 "코드" 또는 "플렉스"라고 불리는 보다 유연한 케이블이 사용됩니다(스트랜딩 클래스 G-M).플렉시블 코드에는 미세한 도체, 로프 레이 또는 다수의 도체가 포함되어 있습니다.신축성, 트레이닝성, 내구성을 향상시키기 위해 적당한 양의 필러 소재를 사용한 전체적인 재킷이 특징입니다.광산 면 절삭기에 급전하는 것과 같은 고부하 플렉시블 전원 코드는 신중하게 설계되어 수명은 몇 주 안에 측정됩니다.매우 유연한 전원 케이블은 자동 기계, 로봇 공학 및 공작 기계에서 사용됩니다.플렉시블 전원 케이블의 상세한 것에 대하여는, 전원 코드와 확장 케이블을 참조해 주세요.다른 유형의 플렉시블 케이블에는 트위스트 페어, 확장 가능 케이블, 동축 케이블, 차폐 케이블 및 통신 케이블이 있습니다.

X선 케이블은 특수 유형의 플렉시블 고전압 케이블입니다.

「 」를 참조해 주세요.

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